绿色植物的呼吸作用的实验创新设计

绿色植物的呼吸作用的实验创新设计

一、创新实验目的:

七年级生物上册第二单元第一章第四节安排了《绿色植物的呼吸作用》的三个演示实验，通过实验可以让学生直观地感受到植物的呼吸作用是细胞利用氧、产生二氧化碳、并且释放出能量的过程。课本的原实验为演示实验，使用的器材较多，组装连接比较麻烦。为了帮助学生全面理解植物的呼吸作用，我经过多次探索与实践，对其中两个演示实验（植物的呼吸作用消耗氧气、产生二氧化碳）的形式、装置、方法、材料等方面进行了改进与创新。

二、实验原理：

1、植物的呼吸作用消耗氧气：利用“氧气能支持燃烧”的性质，验证呼吸作用消耗了氧气。

2、植物的呼吸作用产生二氧化碳：利用“二氧化碳使澄清石灰水变浑浊”的性质，验证呼吸作用产生了二氧化碳。

三、实验仪器及用品：

空饮料瓶（营养快线饮料瓶，选择的原因是口比较大）、用过的洗手液瓶（手压型）、橡皮管、止水夹、试管、澄清的石

灰水、燃烧匙、蜡烛、火柴、植物体的六种器官（萌发与煮熟的黄豆种子、新鲜与煮熟的菠菜叶等）、黑色的塑料袋。

四、实验装置图及说明：

1、植物的呼吸作用消耗氧气：

将本实验分为六个小组，每个小组利用一种绿色开花植物的器官（如萝卜的根、菠菜的叶、花瓣等），将这些材料平均分为两组（新鲜的和煮熟的或者萌发的和煮熟的）放在甲、乙两个饮料瓶内，其中装有新鲜与煮熟的菠菜叶瓶外包上黑色塑料袋。将6组实验放在温暖的地方。

2、植物的呼吸作用产生二氧化碳：将等量的萌发与煮熟的黄豆种子分别放入两个空的洗手液瓶内，拧紧瓶盖，洗手液瓶瓶口连接上橡皮管，关上止水夹。

五、实验设计说明：

（一）：实验操作

1、将装有实验材料的甲、乙饮料瓶内放置24小时后，打开甲、乙两瓶的瓶塞，将点燃的蜡烛快速放入两瓶，观察蜡烛在两瓶中的燃烧情况（六个小组实验操作方法相同）。分析实验现象：放入甲瓶内的蜡烛立即熄灭，放入乙瓶内的蜡烛继续燃烧。由此得出结论——植物的呼吸作用消耗了氧气。

2、将装有实验材料的甲、乙两瓶放置24小时后，将连接橡皮管的玻璃管通入装有澄清石灰水的试管内，打开止水夹，用手轻轻下按洗手液瓶的开关，观察石灰水的变化：甲瓶内的气体使澄清的石灰水变浑浊，乙瓶内的气体使澄清的石灰水不变浑浊。由此得出结论——植物的呼吸作用产生了二氧化碳。（二）：实验创新点及其意义

1、实验形式的创新——变演示实验为分组实验

传统意义的演示实验教学，老师和学生正如讲台上下的位置一样处于主动与被动的关系，老师是实验课堂的“主宰”，学生在座位上听、看，好好地“听”老师讲，好好的“看”老师表演，但是很多实验根本看不清，特别是后边的学生，这样就不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展。“只是告诉我，我会忘记；只是演示给我，我会记住；如果让我参与其中，我就会明白。”听来的忘得快，看到的记得住，动手做更能学得好。因此，建议将《绿色植物的呼吸作用》的两个演示实验改为学生分组实验，在教师的启发指导下将演示的过程转化为学生自己独立地运用

实验去探求知识的过程。这样增加了学生动手动脑的机会，增加了创造体验，加强了实验基本功的训练，增强了通过实验探求知识、获取知识的能力，由此带来的效果是单纯的演示实验所不能达到的。

2、实验材料的创新——从单一化到多元化

教材中所用的实验材料是“正在萌发的种子”，实际上植物体的每一个活器官都在时刻进行着呼吸作用，既然如此，在处理“植物的呼吸作用消耗了氧气”这个实验时，在把演示实验为分组实验的同时，还让六个小组分别选择了萝卜的根、菠菜的叶、新鲜的花等绿色开花植物的六种器官来分别实验，然后小组间进行交流，这样除了得出“植物的呼吸作用消耗氧气”这一结论外，还得出了“植物体的每一个活器官都在时刻进行着呼吸作用”这一结论，并让学生分析为何在放置新鲜的和煮熟的菠菜叶的瓶外包括上黑色塑料袋，能及时联系上节内容“绿叶在光下进行光合作用”，可谓“一石三鸟”。当然，经过尝试，不同器官的呼吸强度上是不同的。在同样环境相同时间下，豆苗的呼吸作用最为旺盛。

3、实验方法的创新——变灌水排气法为手压排气法

利用二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊的特性，检验二氧化碳的存在。课本实验是通过漏斗向保温杯中倒入清水，使保温杯内植物呼吸作用产生的二氧化碳进入试管中的澄清石灰水中，从而观察实验现象。实验器材的连结、固定繁琐不说，通常情况下，清水中会溶解部分二氧化碳，或者漏斗上面的棉球塞的的不严导致释放的二氧化碳会从漏斗口逸散，会降低瓶内二氧化碳的浓度而使实验操作不成功。同时，进行实验分析时，学生对通过漏斗向保温杯中倒入清水的目的理解比较困难。从平时在洗手时下按瓶盖

得到启示，这样能否将气体排出来呢？经过尝试，这个方法是可行的。这样操作更简单、更直观地看到种子呼吸作用产生的二氧化碳与澄清的石灰水反应的实验现象，从而得出植物的呼吸作用产生了二氧化碳的结论。

4、实验器材的创新——变废为用

实验装置简单，实验器材来源于生活、容易取得。选择喝完的营养快线饮料瓶（选择的原因是口比较大，点燃的蜡烛不会将瓶壁烤化）代替广口瓶来做呼吸作用消耗氧气的实验；选择空的洗手液瓶，通过手压可以很方便的将气体排出。以上器材简单易取，成本低、且操作简便、安全、达到了同样的实验效果。